橋梁輕量化監測系統建設規范江蘇省市場監督管理局發發出布版I Ⅲ 12規范性引用文件 1 14基本要求 1 2 6 6 8Ⅲ木文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由江蘇省交通運輸廳提出、歸口并組織實施。木文件起草單位：江蘇省交通運輸廳公路事業發展中心、蘇交科集團股份有限公司、長大橋梁安全長壽與健康運維全國重點實驗室、東南大學、南京智行信息科技有限公司、南京市公路事業發展中心、鎮江市公路事業發展中心、南京市城市道路管理中心、南京市城建市政工程管理有限公司。本文件主要起草人：胡萌、張宇峰、閔劍勇、徐劍、沙曉東、徐一超、周海川、承宇、紀軒煦、王浩、劉秀紅、周文舉、洪衛星、張建、陳安京、付一帆、倪曉飛、徐衍亮、嵇業超、夏東、章茜、孫天馳、林梅、1橋梁輕量化監測系統建設規范本文件規定了公路與城市橋梁輕量化監測系統的基本要求、系統實施、系統維護與系統應用等內容。本文件適用于公路與城市橋梁的輕量化監測系統建設。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成木文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T4208外殼防護等級(IP代碼)GB/T21296.1動態公路車輛自動衡器第1部分：通用技術規范JT/T1037—2022公路橋梁結構監測技術規范3術語與定義下列術語和定義適用于本文件。橋梁輕量化監測lightweightmonitoringofbridge一種面向橋梁重點風險場景特定參數。橋梁輕量化監測系統lightweightmonitoringsystemofbridge采用橋梁輕量化監測技術，通過網絡集成將感知設備、軟件模塊及配套設施連接在一起，具有對橋梁重點風險場景特定參數進行專項測量、自動記錄、異常報警的功能，輔助橋梁管養決策的信息系統。報警閾值alarmthreshold對橋梁運營過程中可能出現的各種級別的異常、風險及養護需求，各監測點數據特征指標所設定的臨界狀態警戒值。異常報警abnormalalarm監測數據的特征指標達到或超過報警閾值時，系統自動發出警示。4基本要求4.1橋梁輕量化監測系統建設應符合針對性、有效性、經濟性和可持續性原則。4.2橋梁輕量化監測系統建設應根據橋梁的結構受力特點、風險評估、特定場景需求、交通量大小、場地2DB32/T4987—2024供電和通訊條件，確定監測內容、選擇監測方法、布設監測測點、安裝監測設備、開展系統應用。4.3橋梁輕量化監測系統建設應適應橋梁管理養護需求，在正常維護和更換條件下，監測系統硬件、系統軟件的更換與升級應保障監測數據的銜接與分析的連續性。4.4預埋在結構內部的傳感器的使用壽命應不低于20年，附著安裝在結構上的非埋入式傳感器的使用壽命應不低丁5年。4.5橋梁輕量化監測系統應與橋梁檢查制度形成互補機制，定期將監測數據結果與橋梁檢查結果進行對比與分析，綜合評估橋梁結構安全狀態。5系統實施5.1.1橋梁輕量化監測系統宜采用模塊化結構，各模塊之間相對獨立、有序融合，應方便維護、更換、擴展和升級。5.1.2橋梁輕量化監測系統宜接入市電。客觀條件限制時，可采用獨立電源、太陽能等供電形式，應滿足不少于1年的供電保障要求。5.1.3橋梁輕量化監測系統硬件設備宜遵循低功耗、易安裝、高集成的原則，優先考慮設備維護、更換的便利性。5.1.4橋梁輕量化監測系統應滿足數據交互與共享的要求。5.2方案設計5.2.2橋梁輕量化監測重點風險場景包括但不限于：a)整體或主要受力構件技術狀況評定等級為三類或四類的公路橋梁；b)Ⅱ類、Ⅲ類養護中被認定為C級或D級的城市橋梁；c)服役年限超過25年且存在明顯病害的橋梁；d)重載交通或飽和交通橋梁；e)存在船舶或者車輛撞擊風險的橋梁；f)加固改造橋梁；g)曲線匝道或獨柱墩橋梁；h)檢修困難的橋梁；i)橋面附屬設施易受損壞或橋下空間易遭侵占的橋梁；j)多片梁結構體系橋梁。5.2.3橋梁輕量化監測內容根據重點風險場景確定，應符合表1要求。若單個橋梁存在多個重點風險場景，應同時滿足不同場景的監測內容要求。表1橋梁輕量化監測內容豎向橫向抓拍◎OO◎◎◎◎3豎向橫向抓拍Ⅱ類、Ⅲ類養護中被認定為C級或D級的◎●OO◎◎◎◎梁◎●OO◎◎◎◎O●◎OOO◎●◎◎◎◎●◎◎●◎●◎●◎O◎◎曲線匝道或獨柱墩橋梁◎◎◎◎◎●●O◎●O●O◎◎O占的橋梁◎◎◎◎◎◎◎●多片梁結構體系橋梁◎●◎O◎O◎◎5.2.5車輛荷載監測宜選擇布置在路基或有穩定墩柱支撐的混凝土結構鋪裝層內。5.2.6對于多片梁結構體系橋梁，豎向位移監測宜布置在主梁跨中位置的多片相鄰梁體；對于其他重點移最大的截面位置布設點位。5.2.9對于易遭受船舶或車輛等撞擊的橋梁，振動監測宜布置在航道或車道附近易于感知撞擊信號位5.2.10橫向位移監測宜選擇主梁跨中或支點位置。5.2.11梁體移位監測應選擇墩臺頂支座位置。5.2.12視頻抓拍監測的布點應根據重點風險場景的需求確定點位位置。5.3設備選型與安裝60℃的溫度范圍內穩定工作。5.3.3監測設備的防護等級應符合GB/T4208的相關規定。可能被水淹沒的設備，防護等級應達到IP68,戶外安裝設備的防護等級應不低于IP65。5.3.4戶外監測設備應采取有效防雷措施。45.3.6對關鍵部件或關鍵構件的監測設備，可布設校核設備。5.3.7監測設備的技術參數可根據實際情況按照表2的規定進行選擇。表2橋梁輕量化監測設備技術參數要求車輛荷載監測1)設備應符合GB/T21296.1的相關規定豎向位移監測測量精度：≤0.1mm(10m測距)≤0.2mm(20m測距)≤0.3mm(50m測距)裂縫監測1)量程：≥1mm,且≥規范容許裂縫寬度的5倍應變監測1)應變傳感器量程：≥1000μE2)靜應變傳感器量程：≥1.2倍被測量預計變化范圍3)動應變傳感器量程：≥2倍預測被測量變化范圍振動監測1)量程：≥1.2倍計算分析振動響應最大值，且宜≥±1g3)頻響范圍：0.5Hz~100Hz橫向位移監測測量精度：≤0.1mm(10m測距)≤0.2mm(20m測距)≤0.3mm(50m測距)梁體位移監測視頻抓拍監測1)像素：≥400萬5.3.8硬件安裝前應進行檢查、檢驗，包括出廠檢驗和現場開箱檢驗等，硬件技術性能應符合設計要求及產品技術文件的規定。5.3.9硬件安裝后應按照相關技術規定做好防水、防潮、防雷、防干擾等措施。5.3.10軟件安裝完成后應進行檢驗調試、多模塊聯調和試運行，試運行期應檢驗系統的可靠性和穩定性。5.4數據采集與傳輸5.4.1根據橋梁感知方法、傳感器數量和測點位置分布，數據采集模式可采用基于微處理器的一體化采集或基于邊緣網關的匯聚化采集。a)一體化采集流程：傳感器輸出信號經微處理器處理后，通過通信模塊直接與應用層對接，采集模5訂閱移動應用平臺應用層監測云平臺移動應用平臺應用層移動網絡衛星通信移動網絡衛星通信數據發布以太網加速度信號采集、傳輸、處理感知層振弦信號采集、加速度信號采集、傳輸、處理感知層圖1一體化采集模式圖監測云平臺監測云平臺綜合采集站信號采集微處理器振弦傳感器加速度傳感器以太網移動網絡衛星通信數據發布邊緣網關電源傾角傳感器物理信號轉化為電信號溫濕度傳感器移動應用平臺無線通信應用層傳輸層傳感層圖2匯聚化采集模式圖5.4.2數據采集與傳輸系統應具備自動采集和遠程傳輸功能，并可實現遠程配置和調整。5.4.3數據采集宜選用連續采集，必要時可選用觸發采集、定時采集等方式。采樣頻率應滿足實時報警、數據應用的要求，可參考表3設定。車輛荷載監測一豎向位移監測裂縫監測連續采集：≥1/600Hz定時采集：≥每天1次應變監測動應變：≥10Hz梁體移位監測一6DB32/T4987—2024表3數據采樣頻率表(續)連續采集：≥25FPS5.4.4數據采集模塊的功能設計應滿足以下要求：a)在無人值守條件下能連續采集數據；b)支持數據實時同步采集；c)數據采集程序具有自動緩存和斷點續傳功能；d)具有故障自診斷和重啟功能；e)具有遠程控制功能，可按需設定數據采集時間；f)具備完善的口志記錄功能，能夠記錄常見系統運行故障。5.4.5數據傳輸模塊的功能設計滿足以下要求：a)應保障數據傳輸的一致性、完整性、可靠性和安全性要求；b)可采用有線、無線或者兩者相結合的方式；c)宜采用物聯網傳輸協議(常見的如HTTP、MQTT、LwM2M等)進行數據傳輸；d)對于觸發采集的設備，應定時發送設備狀態信息。e)通過公網傳輸監測數據時應使用國家密碼管理部門批準使用的算法進行加密傳輸。6系統維護6.1系統維護內容應包含日常檢查、硬件和軟件的定期維護、故障維護及應急維護，并在維護完成后做好日志記錄。6.2日常檢查：宜每日1次，結合橋梁日常巡查工作開展，及時發現異常。6.3硬件定期維護：宜不低于每季度1次，應對系統進行全面檢測和保養，檢查設備運行狀態，核查系統錯誤記錄，排除潛在隱患。6.4軟件定期維護：宜不低于每個月1次，主要包括軟件系統時間同步檢查、磁盤存儲空間檢查及清理、數據庫異地備份及軟件運行日志檢查等，對于有配置參數修改、更正的維護操作，應提前做好備份。6.5故障維護：出現故障的設備應及時進行故障判斷、維修、更換等，并采取相應的措施避免同一故障再次出現。6.6應急維護：對強(臺)風、超限車輛過橋等可預見的特殊事件發生前，應對系統進行專項維護，對維護發現的問題24h內快速響應并及時處置。7系統應用7.1異常報警7.1.1異常報警宜設定三級報警閾值，報警閾值可參考表4進行設置。7.1.2系統運行過程中報警閾值可根據橋梁的設計參數和歷史監測數據進行動態調整，并結合專家經驗進行優化。7.1.3出現異常報警時，應深入分析監測數據，關注異常狀態的影響程度和發展趨勢，并基于橋梁特點、報警頻次、異常極值等采取養護措施，養護措施宜遵守JT/T1037—2022中表10的相關規定。表4報警閾值設定表71車輛荷載監測車輛總重或軸重達到1.5倍設計車輛荷載車輛總重或軸重達到2.0倍設計車輛荷載2豎向位移監測1.橋上通行限載車輛時測點位置處產生的撓度變化值2.相鄰梁體豎向位移變化幅值差異值達到歷史均值(或中位數)的3裂縫監測4應變監測567梁體移位監測7.2數據分析報告7.2.1系統數據分析應定期形成數據分析報告，展現形式宜包括日報、季報和年報。7.2.2數據分析報告應在剔除錯誤數據后形成，內容包括但不限于報警信息統計和異常事件記錄。a)報警信息統計應包括報警內容、報警設備、報警次數及異常極值。b)異常事件記錄應包括異常事件名稱、起止日期、事件描述及處治措施。7.2.3日報應以報警信息統計為主，季報和年報應包括但不限于報警信息統計及異常事件記錄，并可對監測數據的長期變化趨勢進行跟蹤分析。7.3數據交互與共享7.3.1監測系統與外部系統數據交互方式可采用數據交換接口，中間存儲介質或數據庫同步等方式。7.3.2數據交互應采取權限驗證和安全管理措施，數據通過互聯網傳輸時應進行傳輸加密和身份認證。8[1]GB50982—2014建筑與橋梁結構監測技術規范.[2]GB/T3702